Расчет микросборки (микровыключателя)

Содержание

Слайд 2

Расчет микровыключателя: Модель

Изготовитель хочет проверить два момента:
1) Паразитная сила по величине <

Расчет микровыключателя: Модель Изготовитель хочет проверить два момента: 1) Паразитная сила по
F1 не должна закрывать контакт;
2) Сила F2 должна закрывать контакт с достаточным контактным давлением.
Балки имеют сечение: h = 0,2; L = 1 мм, они изготовлены из алюминия.

Слайд 3

Часть 1: статический анализ

Создадим геометрию микровыключателя. Для этого в модуле Part выберем

Часть 1: статический анализ Создадим геометрию микровыключателя. Для этого в модуле Part
инструмент Create Part. Далее используем инструменты Create Lines:
Connected, Add Constraint и Add Dimension:

Слайд 4

2) Далее назначим свойства сечения. Для этого в модуле Property выбираем инструмент

2) Далее назначим свойства сечения. Для этого в модуле Property выбираем инструмент
Assign Section, выбираем верхние балки и в открывшемся диалоге
создаем сечение и назначаем свойства материала:

+

Слайд 7

Аналогично назначаем свойства сечения для нижней балки:

Аналогично назначаем свойства сечения для нижней балки:

Слайд 8

3) Далее назначим ориентацию балок. Для этого в модуле Property выберем инструмент

3) Далее назначим ориентацию балок. Для этого в модуле Property выберем инструмент
Assign Beam Orientation и выберем все наши балки:

ENTER

Слайд 9

4) Перед тем как двигаться дальше, соберем нашу модель. Для этого в

4) Перед тем как двигаться дальше, соберем нашу модель. Для этого в
модуле ASSEMBLY выберем инструмент Create Instance:

Слайд 10

5) Создадим stop-разъем. Вначале создадим WIRE (проволочную геометрию), которой затем назначим коннектор:

Проволочная

5) Создадим stop-разъем. Вначале создадим WIRE (проволочную геометрию), которой затем назначим коннектор: Проволочная геометрия отображается пунктиром:
геометрия
отображается пунктиром:

Слайд 11

Далее создадим сечение коннектора. Для этого в модуле Interaction выбираем инструмент Connector

Далее создадим сечение коннектора. Для этого в модуле Interaction выбираем инструмент Connector Section Manager:
Section Manager:

Слайд 12

Далее назначим сечение коннектора. Для этого в модуле Interaction выбираем инструмент Create

Далее назначим сечение коннектора. Для этого в модуле Interaction выбираем инструмент Create Connector Assignment:
Connector Assignment:

Слайд 13

Данному коннектору нужно назначить правильную систему координат. Для этого в модуле Interaction

Данному коннектору нужно назначить правильную систему координат. Для этого в модуле Interaction
вначале создадим точку. Зайдем в меню Tools ?
Datum… Далее выбираем точку и вводим величину отступа от нее:

ENTER

Слайд 14

Далее на основе этой точки создадим ось (Y). Для этого в модуле

Далее на основе этой точки создадим ось (Y). Для этого в модуле
Interaction выбираем инструмент Create Datum Axis:

1

2

Слайд 15

Далее на основе уже существующих точек создадим ось (X). Для этого в

Далее на основе уже существующих точек создадим ось (X). Для этого в
модуле Interaction выбираем инструмент Create Datum Axis:

Слайд 16

Далее на основе уже существующих осей создадим систему координат. Для этого в

Далее на основе уже существующих осей создадим систему координат. Для этого в
модуле Interaction выбираем инструмент Create Datum Axis:

1

2

Слайд 17

После этого отредактируем ориентацию уже существующего коннектора My_Gap, переназначив систему координат на

После этого отредактируем ориентацию уже существующего коннектора My_Gap, переназначив систему координат на csys-3:
csys-3:

Слайд 18

6) Создадим шарнир. Для этого вначале создадим для него вспомогательную систему координат.

6) Создадим шарнир. Для этого вначале создадим для него вспомогательную систему координат.
Перед этим создадим вспомогательную точку, зайдя
в меню Tools ? Datum… Далее выбираем точку и вводим величину отступа от нее:

ENTER

Слайд 19

Кроме этого нам понадобится создать вспомогательную ось x.
Для этого в модуле

Кроме этого нам понадобится создать вспомогательную ось x. Для этого в модуле
Interaction выбираем инструмент Create
Datum Axis: 2 Points:

Слайд 20

Далее создаем непосредственно саму систему координат. Для этого в модуле Interaction выбираем

Далее создаем непосредственно саму систему координат. Для этого в модуле Interaction выбираем
инструмент Create Datum CSYS: 2 Lines:

Выбирается прямая линия, которая будет осью x;
Выбирается прямая линия, которая будет лежать
в плоскости XY.

1

2

Слайд 21

В качестве оси вращения шарнирного соединения обязательно должна быть выбрана ось x

В качестве оси вращения шарнирного соединения обязательно должна быть выбрана ось x
в указанной системе координат. C помощью Connector Section Manager /диспетчера сечений коннектора/ создаем новое сечение для шарнира:

Слайд 22

Далее создадим WIRE (проволочную геометрию), которой затем назначим коннектор:

Далее создадим WIRE (проволочную геометрию), которой затем назначим коннектор:

Слайд 24

7) Создадим пружину. Для этого в ветви Engineering Features ? Springs/Dashpots дважды

7) Создадим пружину. Для этого в ветви Engineering Features ? Springs/Dashpots дважды щелкнем по пункту Springs/Dashpots:
щелкнем по пункту Springs/Dashpots:

Слайд 25

8) Создадим шаг анализа. Для этого в модуле Step выберем инструмент Create

8) Создадим шаг анализа. Для этого в модуле Step выберем инструмент Create
Step и выберем следующие параметры:

Слайд 26

9) Создадим КЭ сетку для нашей модели. Для этого в модуле Mesh

9) Создадим КЭ сетку для нашей модели. Для этого в модуле Mesh
выберем инструмент Seed Part Instance:

Слайд 27

10) Создадим граничные условия для нашей модели. Для этого в модуле Load

10) Создадим граничные условия для нашей модели. Для этого в модуле Load
выберем инструмент Create Boundary Condition:

Слайд 28

Далее создадим нагрузку для нашей модели. Для этого в модуле Load выберем

Далее создадим нагрузку для нашей модели. Для этого в модуле Load выберем
инструмент Create Load ? Concentrated Force:

Слайд 29

11) Создадим Job /Задачу/ в модуле Job:

11) Создадим Job /Задачу/ в модуле Job:

Слайд 30

12) Визуализируем результаты. Предварительно установим отображение деформаций без масштабирования:

12) Визуализируем результаты. Предварительно установим отображение деформаций без масштабирования:

Слайд 33

Часть 2: Модальный анализ

В электронике для покрытия различного рода контактов с целью

Часть 2: Модальный анализ В электронике для покрытия различного рода контактов с
снижения омического сопротивления применяется золото. Масса напыления составляет приблизительно 5×10-4 кг. В модальном анализе эту массу нужно учитывать. Для этого используется точечная масса.
Изготовитель хочет знать, как замкнутый и разомкнутый контакт работают при собственных колебаниях. Для оценки собственных колебаний разомкнутого контакта нужно создать шаг Frequency, который будет следовать сразу за шагом Initial.

Слайд 34

Далее нужно создать точечную массу. Для этого в ветви Assembly нужно раскрыть

Далее нужно создать точечную массу. Для этого в ветви Assembly нужно раскрыть
ветвь Engineering Futures и дважды щелкнуть по пункту Inertias:

Слайд 36

После повторной отправки задачи на счет выводим результаты для разомкнутого контакта:

После повторной отправки задачи на счет выводим результаты для разомкнутого контакта:

Слайд 37

Для оценки собственных колебаний замкнутого контакта нужно создать шаг Frequency, который будет

Для оценки собственных колебаний замкнутого контакта нужно создать шаг Frequency, который будет
следовать сразу за шагом Step-1. Поэтому шаг Step-1 вначале нужно сделать текущим.